Qu'est-ce qu'une chaudière de récupération de chaleur?
Une chaudière à chaleur perdue utilise la chaleur formée en tant que sous-produit d'un autre processus, une chaleur qui serait normalement gaspillée, et l'utilise pour créer de la vapeur. La vapeur peut être utilisée pour entraîner des turbines produisant de l’électricité. Alternativement, la chaudière peut simplement être utilisée pour chauffer de l'eau ou d'autres types de fluide. Lorsqu’il recycle une partie de l’énergie utilisée, une chaudière de récupération d’énergie ou une chaudière de récupération de chaleur peut réduire la consommation de combustible fossile et les coûts de fonctionnement d’un système. Cela signifie également que moins de gaz à effet de serre sont libérés dans l'atmosphère.
La conception des chaudières de récupération de chaleur comprend deux types principaux: les chaudières à tube de feu ou chaudières à double paroi et les chaudières à tube à eau. Dans les chaudières à tubes de feu, une enveloppe en acier renferme un espace rempli d’eau contenant des tubes métalliques. Les gaz chauds produits par un processus de combustion, tel que dans un four, vont et viennent à travers les tubes, transférant la chaleur à l'eau environnante.
Les chaudières de récupération de chaleur à tubes de fumée présentent l'avantage d'être relativement simples à construire, à installer et à entretenir. L'énergie thermique stockée dans l'eau peut être utilisée pour répondre à une demande supplémentaire à court terme. Toutefois, si toute la chaleur est utilisée, l'inconvénient est qu'il faudra beaucoup de temps pour se reconstituer. Une autre limitation de ce type d'équipement de chaudière à chaleur perdue est qu'il ne peut pas fonctionner aux pressions plus élevées qu'une chaudière à tubes d'eau.
Une chaudière à chaleur perdue de la conception à tubes d'eau est capable de supporter des pressions de vapeur beaucoup plus élevées qu'une chaudière à tubes de fumée, mais elle est plus difficile à construire et à installer. À l'intérieur de ce type de chaudière à chaleur perdue, il y a des tubes plus étroits qu'à l'intérieur d'une chaudière à tube de fumée et les tubes contiennent de l'eau au lieu de gaz chauds. Dans une inversion du système à l'intérieur d'une chaudière à tubes de fumée, une chaleur perdue, sous forme de gaz chauds ou de flammes de four, entoure les tubes remplis d'eau. Des matériaux isolants sont utilisés pour protéger les tubes de la chaudière contre les dommages causés par la flamme. En plus de tolérer des pressions élevées, une chaudière de récupération de chaleur à tubes d’eau peut réagir rapidement aux changements d’apport de chaleur.
Les chaudières de récupération de chaleur peuvent être utilisées dans ce que l’on appelle les installations de production combinée de chaleur et d’électricité ou cogénération. Il s’agit de centrales électriques dans lesquelles la chaleur normalement produite en tant que sous-produit de la production d’électricité est utilisée, ce qui améliore l’efficacité de 40% à 70% environ. L'efficacité maximale est atteinte lorsque la chaleur est utilisée sur ou très près du site de l'usine.